HFSS在手机MIMO天线中的应用

1、前言无线通信正朝着大容量、高传输率和高可靠性的方向发展。近年来,频率资源的严重不足已经成为遏制无线通信发展的瓶颈。多输入多输出(MIMO)技术无需要额外的发射功率和频谱资源,就可以极大地提高无线通信系统的容量,故MIMO技术已经成为当前研究的一个热门课题,是众多方法中很有潜力和优势的一项技术。而小型的,适用于手机系统中的MIMO天线的设计是MIMO无线通信系统的关键的、难以攻克的技术之一。与传统手机天线相比较,手机MIMO天线设计更加困难,这是因为手机系统中可被MIMO天线利用的空间有限。将多个天线集成在有限的空间中,天线单元间会存在很强的互耦。强烈的互耦会导致MIMO天线辐射功率变小,MIMO系统的性能下降,故减小互耦是手机MIMO天线设计的一大难点。传统天线设计方法是由设计师根据天线的分析理论以及自己的经验通过编程进行数值计算的方法来确定天线各参数的初始值,得到计算理论上的模型后,再根据实际实验进一步调整设计。对手机MI......阅读全文

HFSS在手机MIMO天线中的应用

1、前言无线通信正朝着大容量、高传输率和高可靠性的方向发展。近年来,频率资源的严重不足已经成为遏制无线通信发展的瓶颈。多输入多输出(MIMO)技术无需要额外的发射功率和频谱资源,就可以极大地提高无线通信系统的容量,故MIMO技术已经成为当前研究的一个热门课题,是众多方法中很有潜力和优势的一项技术。而

HFSS在天线设计上的应用(四)

6)XOZ方向图:方向图是方向性函数的图形表示,它可以形象描绘天线辐射特性随着空间方向坐标的变化关系。辐射特性有辐射强度、场强、相位和极化。通常讨论在远场半径为常数的大球面上,天线辐射(或接收)的功率或者场强随位置方向坐标的变化规律,并分别称为功率方向图和场方向图。天线方向图是在远场区确定的,所以又

HFSS在天线设计上的应用(一)

HFSS作为业界第一个商业化的三维全波任意结构电磁场仿真工具,可以为天线及其系统设计提供全面的仿真功能:包括设计、优化及天线的性能评估。HFSS能够精确仿真计算天线的各种电性能,包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、计划比、半功率波瓣宽度、内部电磁场场型、天线阻抗、电压驻波比、S参数等

HFSS在天线设计上的应用(二)

4)设置端口激励:天线的馈电点设置在整个天线的中心位置,采用集中端口Lump port,具体设置参考如下。5)设置边界条件:要在HFSS里面分析天线的对外辐射场,需要将边界条件设置为辐射边界,即Radiating only,辐射边界距离辐射体的距离不能小于天线波长的四分之一。如上模型图。6)制定激励

HFSS在天线设计上的应用(三)

2)查看回波损耗S11:回波损耗回波损耗是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射,是天线设计需要关注的参数之一。上面的S11图是天线在2G Hz ~3 G Hz频段内的回波损耗,这个贴片偶极子天线中心频率约为2.45G Hz。3)电压驻波比VSWR:电压驻波比VSWR,是指驻波的电压

5G仿真解决方案-|-相控阵仿真技术详解-(一)

天线是移动通信系统的重要组成部分,随着移动通信技术的发展,天线形态越来越多样化,并且技术也日趋复杂。进入5G时代,大规模MIMO、波束赋形等成为关键技术,促使天线向着有源化、复杂化的方向演进。天线设计方式也需要与时俱进,采用先进的仿真手段应对复杂设计需求,满足5G时代天线不断提高的性能要求。

利用HFSS仿真设计天线去耦网络

1、天线去耦网络的意义大多数无线系统天线单元的都尽可能的松散排布,其相互之间的间隔足够大,因此天线间的互耦效应较弱。但是在手机等移动终端,由于空间狭窄,天线单元之间间距很小,从而会产生强烈的电磁耦合。研究表明,当天线间的间距小于或等于信号波长的一半时,接收天线上所收到的信号已经明显受到互耦效应的影响

基于ANSYS-HFSS-软件的WiFi天线设计与优化

引言近代以来移动通信技术迅猛发展,并且越来越普及,Wi-fi 技术是现代无线通信技术的重要组成部分。微带天线由于其剖面低,方向性好,制作可行性高,成本低,可贴合于物体表面以及容易组阵等特点,受到了很广范的青 睐;因此Wi-fi 技术和微带天线技术是近年来研究的热点。ANSYS HFSS 软件

利用HFSS优化法快速确定天线的相位中心

1.什么是天线相位中心天线所辐射出的电磁波在离开天线一定的距离后,其等相位面会近似为一个球面,该球面的球心即为该天线的等效相位中心,如下图(虚线表示该天线的等相位面,在离开天线一定距离后,虚线近似为圆形(最外面一圈),其圆心即为天线的等效相位中心):2.HFSS优化法快速确定天线的相位中心(1)用后

毫米波/大规模MIMO/波束成形等,5G关键技术给天线设计1

毫米波/大规模MIMO/波束成形等,5G关键技术给天线设计带来了怎样的挑战? 如果要问一个年轻人生活中最不能缺少什么东西,我想,这个答案十之八九都是手机。手机作为现在年轻人社交、娱乐的工具,如果失去了通信能力,那就是一块“板砖”,而手机能够正常通信,离不开信号接收/发射组件-天线。按照业界的定

要了解5G-需要关注这6项技术(二)

  2、毫米波技术  电波传播的特性很有趣,频率越高(即波长越短)的电磁波,就越倾向于直线传播,当高到红外线和可见光以上时,就一点也不打弯了,这是个渐进的过程。    毫米波一般不用于移动通信领域,原因就是它的频率都快接近红外线了,信道太“直”,移动起来不容易对准。请想象一个场景,您拿着激光笔指远处

HFSS结合UTD计算机载天线方向图

1、引言机载相控阵天线方向图的预测是电磁计算领域的一个带有挑战性的课题。由于机载平台在很多工作频段是电大尺寸的平台,并且考虑到相控阵天线单元众多,因此无法直接用商业软件仿真模拟天线的受扰方向图。而且,限于计算资源,单纯采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、时域有限差分法(FDTD)等数值计算方法

天线在无线电工程中的作用

现在天线已随处可见,它已与我们的日常生活密切相关。例如,收听无线电广播的收音机需要天线,电视机需要天线,手机也需要天线。在一些建筑物、汽车、轮船、飞机上等都可以看见各种形式的天线。收音机、电视机使用的天线一般是接收天线,广播电视台的天线则为发射天线。而手机天线则收发共用,但须经过移动通信基站天线转收

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(三)

E面辐射方向图比较H面辐射方向图比较全尺寸阵列Floquent_Port+主从边界PML+主从边界辐射边界E面辐射方向图比较

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(四)

H面辐射方向图比较从以上结果可以看出,采用主从边界+Floquent Port、主从边界+PML以及辐射边界的单元法计算天线阵列的结果和全阵列计算的结果在主瓣区域内基本一致,可以再定性上分析出阵列的场分布以及电扫描结果。但单元法计算的副瓣及后瓣区域结果与实际全阵列结果相差较大。其中,采用辐射

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(二)

二、HFSS计算天线阵列方法汇整最为准确的天线阵场计算为全阵列计算。天线组阵后,各单元间会产生互耦;天线阵的边缘会存在场的绕射等边缘效应,这使得使用方向图乘积定理计算天线阵的场时变得不够准确。但考虑到大型阵列计算需要大量资源和时间,单元法作为估测阵列场分布有一定的指向意义。HFSS单元计算+阵列计算

基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析(一)

摘要:阵列天线具有增益高、波束窄、指向可控等特点,在雷达和移动通信等场合得到广泛应用。阵列天线由于单元数较多,全阵列仿真计算对资源要求高,且需要花费大量时间。本文借助HFSS软件提供阵列计算几种常用的方式,通过比较分析各自优缺点,总结出最为准确的结果,为阵列计算提供一定参考和指导。关键词:阵列天线;

首款5G智能手机组合芯片问世

  近日,美国博通公司宣布推出业界首款应用于智能手机的5G Wi-Fi 2×2 MIMO单芯片解决方案(SoC)BCM4354,以帮助制造商将现有智能手机的Wi-Fi性能提高一倍,并使无线应用的系统电源效率提高25%。   消费者期待一种快速、永远在线的用户体验。但是手机握持姿势或摆放位置等许

毫米波圆极化介质复合波导缝隙阵列天线的HFSS设计

本文利用ANSYS HFSS设计了一种工作于毫米波段的介质复合波导缝隙天线阵列,在介质覆铜板加工出缝隙并与波导槽复合形成辐射结构,利用HFSS 软件仿真并分析缝隙导纳,泰勒加权实现阵列综合。设计平面和差网络实现天馈系统一体化,利用介质覆铜板加工出圆极化栅,并利用HFSS对整体天线进行了仿真调

为智能手机开发可靠天线(一)

1983年推出的第一款商业化手机在当时被更多地视为昂贵的新奇事物,而非一种必备工具。这款手机重约2磅,售价相当于今天的9,000多美元,因其体积大而众所周知,在它10英寸长的机身顶端还可延伸出一条超过5英寸长的橡胶鞭天线。尽管它的外观尺寸如此巨大,但是它的电池充一次电,只能维持30分钟的通话。在过去

5G-Massive-MIMO的基础知识

1、什么是振子?   天线最基本的作用是进行能量传播方式的转换。   对于基站发射的信号来说,天线把发射机的高频振荡电流转换为可以在自由空间传播的电磁波。   天线往外发射电磁波是通过内部的振子来完成的。单个振子的能力有限,发射方向也难以集中,因此天线一般是由多个振子叠

ANSYS-16.0-高频仿真新亮点

■无线和有线通信设备随着物联网的爆炸性发展,无人机和移动设备的持续增长推动了对手机等移动设备中复杂结构件上的集成天线以及其他元件设计等仿真工具的需求。随着16.0的推出,ANSYS已向用户提供了一种先进技术,便于用户设计和优化上述组件并在整个环节中充分利用。ANSYS HFSS可让工程师能够

Qorvo:5G射频前端的挑战

在很多分析师和厂商看来,5G这个高速、低延迟和广泛覆盖网络到来,除了在应用方面带来了变革的机会,给上游供应商也带来了不小的挑战,尤其是射频前端方面。 本文为大家带来Qorvo从领先射频前端解决方案供应商的角度谈谈5G时代射频前端的机遇与挑战。 5G手机的射频技术主要存在着四大挑战

5G仿真解决方案-|-相控阵仿真技术详解-(二)

但需要注意的是,单元法分析对阵列作了如下假设: 阵列无限大; 每个单元的方向图都完全相同; 阵列所有单元等幅激励,相位等差变化   所以单元法无法考虑阵列的边缘效应,也不能单独设置每个单元的激励,并且无法定义复杂形状的阵列。   全阵精确仿真   以上提到通

为智能手机开发可靠天线(二)

该团队使用仿真技术研究了各种天线设计。他们改变辐射、耦合和电感短路带的长度和宽度,以及短路和馈入引脚的位置。为了进行HFSS仿真而修改尺寸会带来散射参数(S参数)的显著改变,尤其是反射损耗(S11)。反射损耗可以用于判断天线在不同频率下的性能。为了改善824MHz到2,500MHz频率范围内的反射损

4G通信技术综述

移动通信技术已经历了三个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代,主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期,主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带,不仅传输话音,还

5G-时代,射频前端腾飞在即

在过去几年中,通信厂商和硬件制造商都在积极布局5G产品,例如针对毫米波、MIMO、载波聚合等一系列软硬件应用的开发。   当前最新的5G硬件都是在配合相关标准,例如3GPPR16。虽然5G的规范和更新还在进行中,但是可以通过软件更新的方式来满足要求。   目前已经推出的5G模组

手机新应用:检测食品中的“大肠杆菌”

  手机中的新应用正逐渐改变着用户的消费世界,” v-Fluence Interactive 网络市场研究与支撑中心总裁Jay Byrne在最近的评论文章中列数了几款时新的手机应用:“比如,一款名为CellScope的手机技术使得手机的摄像头可被用作发光的显微镜——这意味着拥有这种摄像技术的手机,比

HFSS求解器应用详解:IE求解器、FEBI求解器(三)

FEBI求解器的求解方法图解:FEBI求解器的求解精度与普通的PML和Radiation边界的对比:由上图可以看到,FEBI求解器不存在入射角度的问题,同时对辐射盒子的尺寸没有强制要求。因此FEBI求解器在求解带介质腔的电大尺寸的开放问题时会有很高的精度。FEBI求解器的求解效率与普通的FEM求解器

HFSS算法及应用场景介绍(二)

IE算法是三维矩量法积分方程技术,支持三角形网格剖分。IE算法不需要像FEM算法一样定义辐射边界条件,在HFSS中主要用于高效求解电大尺寸、开放结构问题。与HFSS FEM算法一样,支持自适应网格技术,也可以高精度、高效率解决客户问题,同时支持将FEM的场源链接到IE中进行求解。HFSS-I